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La cosmologia è la scienza che ha come oggetto di studio l'universo nel suo insieme, del quale tenta di spiegare in particolare origine ed evoluzione. In questo senso, è strettamente collegata con la cosmologia intesa come branca della filosofia. In senso ontologico questa ha il compito di correggere o espungere la miriade di teorie metafisiche o religiose sulle origini del mondo. Trae le sue radici storiche nelle narrazioni religiose sull'origine di tutte le cose (cosmogonie) e nei grandi sistemi filosofico-scientifici pre-moderni (come il sistema tolemaico). Attualmente è una scienza fisica nella quale convergono diverse discipline, quali l'astronomia, l'astrofisica, la fisica delle particelle, la relatività generale.

L'Universo è comunemente definito come il complesso che racchiude tutto lo spazio e ciò che contiene, cioè la materia e l'energia, i pianeti, le stelle, le galassie e il contenuto dello spazio intergalattico.L'osservazione scientifica dell'Universo, la cui parte osservabile ha un diametro di circa 92 miliardi di anni luce, suggerisce che esso sia stato governato dalle stesse leggi e costanti fisiche per la maggior parte della sua storia e in tutta la sua estensione osservabile, e permette inferenze sulle sue fasi iniziali. La teoria del Big Bang è il più accreditato modello cosmologico che descrive la sua nascita; si calcola che tale evento sia avvenuto, visto dalla nostra cornice temporale locale, circa 13,8 miliardi di anni fa.La massima distanza teoricamente osservabile è contenuta nell'universo osservabile. Osservazioni di supernove hanno dimostrato che questo, almeno nella regione contenente l'universo osservabile, sembra espandersi a un ritmo crescente, e una serie di modelli sono sorti per prevederne il destino finale. I fisici sono incerti su che cosa abbia preceduto il Big Bang; molti si rifiutano di speculare, dubitando che si potranno mai trovare informazioni relative allo stato originario. Alcuni propongono modelli di universo ciclico, altri descrivono uno stato iniziale senza confini, da cui è emerso e si è espanso lo spaziotempo al momento del Big Bang. Alcune speculazioni teoriche sul multiverso di cosmologi e fisici ipotizzano che il nostro universo sia solo uno tra i molti che possono esistere.

In cosmologia l'inflazione (dal termine inglese inflation, che ha conservato anche l'originario significato di "gonfiaggio" derivato dal latino inflatio) è una teoria che ipotizza che l'universo, poco dopo il Big Bang, abbia attraversato una fase di espansione estremamente rapida, dovuta a una grande pressione negativa. Si stima che l'inflazione sia avvenuta intorno a 10×10−35 s dal Big Bang, sia durata intorno a 10−30 s e abbia aumentato il raggio dell'universo di un fattore enorme, tra 1025 e 1030 (circa un miliardo di miliardi di miliardi di volte). L'ipotesi prevalente è che sia stata generata da un campo di energia chiamato inflatone, forse originato da uno stato instabile dovuto alla non immediata rottura spontanea di simmetria delle forze fondamentali dopo una transizione di fase quantistica; tale campo, caratterizzato da una grande energia di punto zero, avrebbe assunto il ruolo di costante cosmologica, provocando l'espansione quasi esponenziale dell'universo. Al termine della breve fase inflazionaria l'espansione sarebbe ripresa al ritmo precedente secondo la cosmologia standard.La teoria è stata proposta inizialmente da Alexei Starobinski in Unione Sovietica e contemporaneamente da Alan Guth negli Stati Uniti d'America all'inizio degli anni ottanta.